Реконструкция схемы электроснабжения 0,4 кВ села Коврыгино (стр. 1 из 6)
Курсовая работа
«Реконструкция схемы электроснабжения 0,4 кВ села Коврыгино»
Содержание
Введение
1. Характеристика объекта проектирования и существующей схемы электроснабжения
1.1 Расчёт распределения мощности по участкам сети существующей схемы электроснабжения
1.2 Определение потерь напряжения
1.3 Расчёт потерь энергии
1.4 Определение нагрузки трансформаторов
1.5 Определение допустимых потерь напряжения
1.6 Выводы по существующей схеме электроснабжения
2. Реконструкция схемы электроснабжения села Коврыгино
2.1 Возможные варианты реконструкции
2.2 Электрический расчёт вариантов реконструкции
2.2.1 Выбор трансформатора для ТП-55-6-9
2.2.2 Замена проводов ЛЭП по фидерам ТП-55-6-9
2.2.3 Определение место расположения трансформаторных подстанций
2.2.4 Изменение конфигурации ЛЭП по фидерам ТП-55-6-9 и ТП 55-6-15
2.2.5 Выбор сечения проводов по экономической плотности тока
2.2.6 Определение потерь напряжения
2.2.7 Расчет потерь энергии после реконструкции
2.2.8 Выбор трансформаторов для первого и второго участков
3. Расчёт токов короткого замыкания
4. Выбор электрической аппаратуры
4.1 Общие сведения
4.2 Расчёт токов нормального режима
4.3 Выбор электрической аппаратуры напряжением ниже 1000В 51
Заключение
Список литературы
Введение
Современное сельскохозяйственное производство и сельский быт немыслимы без электрификации. Обогрев и вентиляция, водоснабжение, приготовление и раздача корма, уборка навоза, электрификация строительных работ, освещение и обогрев жилых помещений – это далеко не полный перечень использования электроэнергии. В связи с этим возросли требования к надежности электроснабжения сельскохозяйственных объектов, к качеству электрической энергии, к ее экономному использованию и рациональному расходованию материальных ресурсов при сооружении систем электроснабжения.
Сельскохозяйственные объекты отличаются исключительным разнообразием условий, в которых приходится работать электрооборудованию. Срок его службы, эффективность и безопасность эксплуатации в значительной мере зависят от грамотного выбора конструкции, способа монтажа и умелого использования. Отсюда – повышение роли инженеров – электриков в хозяйствах.
Сельское население в быту применяет различные электрические приборы. К приборам, облегчающим домашний труд, сокращающим затраты времени на него и создающим условия удобства и комфорта, относятся нагревательные устройства (электроплиты и электроплитки, электрокипятильники и электроводонагреватели, электрочайники и электрокастрюли, электрорадиаторы, электрокамины и электроотражатели, электроутюги), электрические холодильники, стиральные машины, электрические пылесосы и т.п.
В быт сельских тружеников начинают входить такие современные бытовые приборы, как электрокондиционеры, индукционные печи, ионизаторы воздуха, ультрафиолетовые облучатели и некоторые другие.
Данная работа посвящена решению вопросов реконструкции сетей электроснабжения 10/0,4 кВ села Коврыгино. Необходимость реконструкции связана с невыполнением требований, предъявляемым к качеству электроэнергии, а также ростом нагрузок жилого сектора.
1. Характиристика объекта проектирования и существующей схемы электроснабжения
Село Коврыгино находится на 20 км Енисейского тракта. Население 1 тысяча жителей. В поселке располагаются сельскохозяйственные предприятия, леспромхоз.
В процессе развития поселка стали строиться новые улицы, возводились и подключались новые производственные объекты, что привело к строительству новых трансформаторных подстанций различной мощности.
В настоящее время в результате увеличения установленных мощностей бытовых потребителей, связанных с улучшением бытовых условий и развитием НТП, возникла проблема перегрузки существующих ТП, к тому же существующие конфигурации сетей не обеспечивают требуемого качества электроэнергии.
В связи с резким увеличением потребления электроэнергии существующие сечения проводов не обеспечивают требования допустимых потерь напряжения, а также надежности электроснабжения. Мощности трансформаторных подстанций не соответствуют подключенным к ним нагрузкам.
Исходя из выше сказанного, необходимо пересмотреть существующую схему электроснабжения села Коврыгино ТП № 55-6-9, мощностью 160 кВА. Для более полного выявления проблем в существующей схеме электроснабжения села Коврыгино, необходимо выполнить её электрический расчёт, что и выполнено в следующей главе.
1.1 Расчёт распределения мощности по участкам сети существующей схемы электроснабжения
Расчёт распределения мощности по участкам сети проводим для вечернего и дневного максимумов нагрузок.
Суммирование нагрузок проводим по формуле:
Р = Рб + DРдоб,)
где: Р – нагрузка на участке линии сети, кВт;
Рб – большая из слагаемых нагрузок, кВт;
DРдоб – добавка от меньшей из составляющих нагрузок, определяется из [2], кВт.
Выполним расчет распределения мощности по участкам Ф–1 ТП–55-6-9, для вечернего и дневного максимумов нагрузок для существующего варианта. В связи с повышением комфортности бытовых условий проживания населения примем дневную максимальную мощность одноквартирного жилого дома равной 1,3 кВт, а вечернюю 3,0 кВт. Так как вечерняя максимальная мощность больше расчет будем проводить только для вечернего максимума нагрузки. Схема существующего электроснабжения представлена на листе 01.93.06.78.01 Э7
Рв26-34 = 5 кВт.
Рв25-26 = 5 + D3 = 5 + 1,8 = 6,8 кВт.
Рв23-25 = 6,8 + D3 = 6,8 + 1,8 = 8,6 кВт.
Рв22-23 = 8,6 + D3 = 8,6 + 1,8 = 10,4 кВт.
Рв20-22 = 10,4 + D3 = 10,4 + 1,8 = 12,2 кВт.
Рв18-20 = 12,2 + D3 = 12,2 + 1,8 = 14 кВт.
Рв17-18 = 14 + D3 = 14 + 1,8 = 15,8 кВт.
Рв16-17 = 15,8 + D3 = 15,8 + 1,8 = 17,6 кВт.
Рв15-16 = 17,6 + D6 = 17,6 + 3,6 = 21,2 кВт.
Рв14-15 = 21,2 + D6 = 21,2 + 3,6 = 24,8 кВт.
Рв12-14 = 24,8 + D6 = 24,8 + 3,6 = 28,4 кВт.
Рв11-12 = 28,4 + D6 = 28,4 + 3,6 = 32 кВт.
Рв10-11 = 32 + D6 = 32 + 3,6 = 35,6 кВт.
Рв9-10 = 35,6 + D4 = 35,6 + 2,4 = 38 кВт.
Рв7-9 = 38 + D6 = 38 + 3,6 = 41,6 кВт.
Рв5-7 = 41,6 + D2 = 41,6 + 1,2 = 42,8 кВт.
Рвтп-5 = 42,8 + D6 = 42,8 + 3,6 = 46,4 кВт.
Для Ф-2 и Ф-3 расчет ведем аналогично, результаты сводим в таблицы 1.1, 1.2 и 1.3.
Определение значений полных мощностей
Значения полных мощностей на участках определяем по формуле:
Sд(в) = Pд(в) / cos
,Pд(в)- активная дневная и вечерняя мощность, (кВт);
cos
-коэффициент мощности в максимум нагрузки, принимаем из [1].Пример расчёта значений полных мощностей на участках Ф–1 ТП–55-6-9, для вечернего максимума нагрузок Sв..ТП-1 =46,4/0,90=55,6кВА.
1.2 Определение потерь напряжения
Определение потерь напряжения на участках линий
Потери напряжения на участках линий рассчитываем по формуле:
,где DU – потери напряжения в линии, В;
Рл – максимальное значение активной мощности на участке сети, кВт;
Qл – максимальное значение реактивной мощности на участке сети, кВА;
l – длина участка линии, км;
ro – удельное электрическое сопротивление электрическому току, Ом/км;
хо – индуктивное сопротивление провода, Ом/км.
Расчёт потерь напряжения, на участках Ф-1, Ф-2 и Ф-3, ТП–55-6-9 ведем по участкам линий, по формуле 1.3. Провод для основной линии используется А–35, для отпаек А–25 и А–16, расстояние между опорами 30 метров, результаты расчетов сведем в таблицы 1.1 , 1.2 и 1.3.
Максимальные потери в линиях будут наблюдаться в периоды вечернего максимума нагрузок, по этому, определение потерь напряжения в линии осуществляем для вечерних нагрузок.
Потери напряжения в линии определяются по формуле:
U%= 
× 100% , (1.4)где
-суммарные потери напряжения по участкам линии, В;Uн = 0,38 – номинальное напряжение сети, В
1.3 Расчет потерь энергии
Потери энергии определяются как на стадии проектирования электрических сетей, так и при их эксплуатации. Наиболее распространенным является метод максимальных потерь, согласно которому потери энергии определяются по максимальной нагрузке и числу использования максимума нагрузок.
Потери энергии в трехфазной линии определяются по формуле
DW=3 I2мах×rоlt 10-3, кВт×ч,
где Iмах – максимальный ток, А;
rо – удельное сопротивление провода, Ом/км;
l – длина линии, км;
t – время максимальных потерь, то есть время в течении которого электроустановка, работая с максимальной нагрузкой, имеет такие же потери, как и при работе по действительному графику нагрузок.
Значение времени потерь t можно определить для сельских электрических сетей из уравнения:
t = 0,69 · Тм – 584 ,
где Тм – число часов использования максимума нагрузки в год.
Для расчетов можно принять Тм = 3600 часов.
ф= 0,69 · 3600 – 584 = 1900
Пример расчета линии Ф–1 ТП–55-6-9 по участкам линии:
DW26-34 = 3×8,442× 0,83×0,03×1900×10-3 = 82,58 кВт×ч
DW25-26 = 3×11,482× 0,83×0,03×1900×10-3 = 18,70 кВт×ч
DW23-25 = 3×14,522× 0,83×0,03×1900×10-3 = 59,83кВт×ч
DW22-23 = 3×17,562× 0,83×0,03×1900×10-3 = 43,75 кВт×ч
DW20-22 = 3×20,62× 0,83×0,06×1900×10-3 = 120,41 кВт×ч
DW18-20 = 3×23,632× 0,83×0,03×1900×10-3 = 158,56 кВт×ч
DW17-18 = 3×26,672× 0,83×0,03×1900×10-3 = 100,98 кВт×ч